第6章 第2課時 細胞的分化

1、第第6章章 細胞的生命歷程細胞的生命歷程第第2節(jié)節(jié) 細胞的分化細胞的分化人教版必修人教版必修1生物體由多種形態(tài)的細胞構(gòu)成生物體由多種形態(tài)的細胞構(gòu)成受精卵受精卵有絲有絲分裂分裂早期胚胎早期胚胎平滑肌組織平滑肌組織紅細胞紅細胞肌肉細胞肌肉細胞神經(jīng)細胞神經(jīng)細胞骨細胞骨細胞血液（結(jié)締組織）血液（結(jié)締組織）骨骨組織組織神經(jīng)神經(jīng)組織組織生物體的發(fā)育離不開細胞分裂和分化生物體的發(fā)育離不開細胞分裂和分化一一. .細胞的分化及其意義細胞的分化及其意義 在個體發(fā)育中，由一個或在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。上

2、發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細胞分裂和分化是個體發(fā)細胞分裂和分化是個體發(fā)育的細胞學基礎育的細胞學基礎 構(gòu)成人體的細胞構(gòu)成人體的細胞有二百多種有二百多種神經(jīng)細胞神經(jīng)細胞紅細胞紅細胞平滑肌平滑肌脂肪細胞脂肪細胞疏松結(jié)締組織疏松結(jié)締組織骨細胞骨細胞橫紋肌細胞橫紋肌細胞小腸上皮細胞小腸上皮細胞植物體中有細胞分化現(xiàn)象嗎植物體中有細胞分化現(xiàn)象嗎? ? 細胞分化的意義：細胞分化的意義：細胞分化是細胞分化是個體發(fā)育的基礎個體發(fā)育的基礎；是生物界；是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象。使多細胞生物中普遍存在的生命現(xiàn)象。使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各提高各種生理功能種生理功能的效率。

3、的效率。 黑色素細胞在體外培養(yǎng)黑色素細胞在體外培養(yǎng)3030多代后仍多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。類型的細胞。 哺乳類紅細胞在晚幼紅細胞階段，哺乳類紅細胞在晚幼紅細胞階段，排出細胞核。人的成熟的無核紅細胞進排出細胞核。人的成熟的無核紅細胞進入血液循環(huán)，生活入血液循環(huán)，生活120120天左右即死亡。天左右即死亡。下列事實說明細胞分化具有哪些特征？下列事實說明細胞分化具有哪些特征？穩(wěn)定性穩(wěn)定性不可逆性不可逆性細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。持久性持

4、久性 問：問：就一個個體來說，各種細胞具有相同的就一個個體來說，各種細胞具有相同的遺傳信息，為什么形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？遺傳信息，為什么形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？資料：資料：在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因態(tài)，與肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反。則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反。分析分析：1.1.紅細胞和肌細胞等體細胞的遺傳信息相同嗎？紅細胞和肌細胞等體細胞的遺傳信息相同嗎？2.2.紅細胞紅細胞血紅蛋白基因開啟血紅蛋白

5、基因開啟合成血紅蛋白合成血紅蛋白肌細胞肌細胞肌動蛋白基因開啟肌動蛋白基因開啟合成肌動蛋白合成肌動蛋白結(jié)論：結(jié)論：細胞分化是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)細胞分化是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導致，即行情況不同導致，即基因的選擇性表達。基因的選擇性表達。相同相同 如人的成熟紅細胞，神經(jīng)細胞是不如人的成熟紅細胞，神經(jīng)細胞是不分裂細胞分裂細胞細胞細胞分化分化程度越高，細胞的程度越高，細胞的分分裂裂能力越差，高度分化的細胞能力越差，高度分化的細胞往往不再分裂往往不再分裂。增加增加相同相同不變不變差異差異遺傳信息都不變遺傳信息都不變共同完成生物個體發(fā)育過程共同完成生物個體發(fā)育過程1.1.植物組織培養(yǎng)植物組織

6、培養(yǎng)的過程的過程已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。二二. .細胞的全能性細胞的全能性1.1.植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)的過程的過程1.1.植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)的過程的過程1958年，美國科學家斯圖爾德實驗年，美國科學家斯圖爾德實驗2.2.克隆羊的誕生克隆羊的誕生植物植物細胞細胞的全能性的全能性原理：含有本物種發(fā)育所需要的全原理：含有本物種發(fā)育所需要的全套遺傳物質(zhì)套遺傳物質(zhì)( (基因基因) ) 由胡蘿卜的韌皮部細胞培養(yǎng)成完整的胡由胡蘿卜的韌皮部細胞培養(yǎng)成完整的胡蘿卜植株體現(xiàn)出植物細胞的什么特性？蘿卜植株體現(xiàn)出植物細胞的什么特性？那么動物

7、那么動物細胞細胞有沒有全能性呢？有沒有全能性呢？綿羊綿羊“多莉多莉” 整個克隆過程如下：整個克隆過程如下： 母綿羊母綿羊A 乳腺細胞乳腺細胞（體細胞）（體細胞） 母綿羊母綿羊B未受精的未受精的卵細胞卵細胞 母綿羊母綿羊C“多莉多莉” 新的卵細胞新的卵細胞 發(fā)育成胚胎發(fā)育成胚胎去核去核卵細胞卵細胞提取細胞核提取細胞核細胞融合細胞融合胚胎移植胚胎移植遺傳物質(zhì)主要存在于細胞核中遺傳物質(zhì)主要存在于細胞核中已分化的動物體細胞的已分化的動物體細胞的細胞核細胞核具有全能性具有全能性植物體內(nèi)植物體內(nèi)分生組織細胞（如根尖分生區(qū)細胞）分生組織細胞（如根尖分生區(qū)細胞）動物體內(nèi)動物體內(nèi)干細胞干細胞動物和人體內(nèi)少數(shù)具有

8、分裂動物和人體內(nèi)少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞和分化能力的細胞除受精卵外，生物體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細胞？除受精卵外，生物體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細胞？干細胞的分類干細胞的分類全能干細胞全能干細胞多能干細胞多能干細胞專能干細胞專能干細胞如如: 上皮基底層干細胞上皮基底層干細胞 成肌干細胞成肌干細胞 神經(jīng)元干細胞神經(jīng)元干細胞上皮細胞上皮細胞肌細胞肌細胞神經(jīng)細胞神經(jīng)細胞（根據(jù)分化潛能）（根據(jù)分化潛能）如受精卵如受精卵如：胚胎干細胞、三胚層細胞、如：胚胎干細胞、三胚層細胞、造血干細胞等造血干細胞等干細胞干細胞的應用的應用已經(jīng)實施已經(jīng)實施治療造血系統(tǒng)疾病治療造血系統(tǒng)疾病可用于神經(jīng)損傷的修復可用

9、于神經(jīng)損傷的修復. .如可用于治療帕如可用于治療帕金森病金森病( (神經(jīng)性顫動和肌肉僵化神經(jīng)性顫動和肌肉僵化) )和阿爾茨和阿爾茨海默病海默病( (記憶衰退和認知喪失記憶衰退和認知喪失) )用干細胞噴灑創(chuàng)面以達到皮膚的再生用干細胞噴灑創(chuàng)面以達到皮膚的再生（用于疾病的治療）（用于疾病的治療） 干細胞誘導治療肝病干細胞誘導治療肝病肝損傷肝損傷干細胞誘導藥物干細胞誘導藥物肝組織再生肝組織再生干細胞干細胞實施的目標實施的目標近期（近期（1-31-3年）：年）： 部分疾病的干細胞治療，如糖尿病、角膜病、部分疾病的干細胞治療，如糖尿病、角膜病、 肝病、血液病、老年癡呆癥、帕金森式癥等。肝病、血液病、老年癡

10、呆癥、帕金森式癥等。中期（中期（3-63-6年）：年）： 對干細胞進行包括基因修飾在內(nèi)的體外操作，對干細胞進行包括基因修飾在內(nèi)的體外操作， 用修飾后的干細胞替代治療腫瘤及遺傳疾病等。用修飾后的干細胞替代治療腫瘤及遺傳疾病等。遠期（遠期（6-106-10年）：年）： 人體器官體外克隆，建立人體器官人體器官體外克隆，建立人體器官“配件廠配件廠” 1.1. 下列對細胞分化的敘述正確的是下列對細胞分化的敘述正確的是 A A細胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果細胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果 B B細胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程細胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程 C C細胞分化從原腸胚后期開始至生命結(jié)束

11、細胞分化從原腸胚后期開始至生命結(jié)束 DD細胞分化是由細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)調(diào)控的細胞分化是由細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)調(diào)控的2.2.人胰島人胰島B B細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細胞中細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細胞中的的 血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島B B細胞中細胞中 A A只有合成胰島素的基因只有合成胰島素的基因 B B在細胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化在細胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化 C C既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基因，但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同基因，但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同 DD只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有合成血紅蛋白的基因合成血紅蛋白的基因D D